图 2 图1 滑动变阻器的分压接法和限流接法 邛崃一中——杨忠林 滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器，它在电路中的接法有分压和限流两种，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查。教材对此又没有理论的讲解，又没有实际的指导，学生感到无从下手，笔者从多年的教学经验，结合电路分析，对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。 一、 滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析 1．滑动变阻器的分压接法 如图1所示的电路中，滑动变阻器总电阻为R 0，输入电压为U 0，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器调节变化情况作如下的讨论： 首先，不接负载R 时，输出端的电压U=U 0 R 0 R ap ，可见，U 与成正比，输出电压电线性 的，如图1（b ）中①所示。换言之，触头P 在ab 间移动时，左半部分分得的电压是均匀变化的，电压的变化范围是0—U 0。 其次，当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时，P 点左边电路的等效电阻减小，与P 点右边部分串联而得的电压将比原来减小，如图1（b ）②所示。 再次，当负载电阻R 很小，对于确定的R ap ，左部分分得的电压将更小，如图如图1（b ）③所示。 可以得出结论：分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压，负载阻值应该较大。换言之，分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。 2．动变阻器的限流接法 如图2所示的电路输入电压为U 0，滑动变阻器总阻值为R 0，滑动变阻器对负载R 0电流的控制情况作如下的讨论： 首先，电路中的电流：I= U 0 R aP +R ，可见，I 随R aP 的增大而减小，如图（b ）所示。 当Rap=0时，电路中的最大电流I m =U 0 R ，R 两端 的电压最大U max =U 0。 当Rap 最大值R 0分别为负载电阻1、3、5……倍时，电路中电流的最小值为I m 2 、I m 4 、
滑动变阻器的移动对电路的影响 1、如图所示的电路，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，有关电流表和电压表的读数以及灯泡亮度的变化，叙述正确的是:（） A．电流表的读数变大，电压表的读数变小，灯泡变暗; B．电流表的读数变小，电压表的读数变大，灯泡变亮; C．电流表、电压表的读数都变小，灯泡变暗; D．电流表、电压表的读数都变大，灯泡变亮. 2、如图所示，电路中的电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片由图中位置 向a点移动时，电表V 1、V 2 、A的示数变化正确的是（） A．V 1减小，V 2 减小，A增大 B．V 1增大，V 2 减小，A增大 C．V 1增大，V 2 减小，A减小 D．V 1减小，V 2 增大，A减小 3、如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S移动变阻器的滑片P向左移 动时，下列说法正确的是（） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数变小 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变大 4、在图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表和电压 表的示数的变化情况分别为：( ) A．电流表的示数变小，电压表的示数变大; B．电流表的示数变大，电压表的示数变小; C．电流表的示数变小，电压表的示数不变; D．电流表的示数变小，电压表的示数变小. 5、如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中，各电表示数变化情况是_____________________ 5题 6题 7题 8题
6、如图所示的电路图中，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电流表示数 ______, 电压表示数 _______ ，灯的亮度 ______ 7、如图所示，电源电压不变，闭合开关、滑动变阻器的滑片由图示位置向中点移动的过程中，电流表示数____, 电压表示数 ____ ，灯的亮度 ______ 8、如图所示，电源电压保持不变时,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，电 压表V示数_______ ,电流表A 1示数________,A 2 示数 __________（填“变 大”“变小”或“不变”） 9、如图所示电路，开关S闭合，当变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数______, 电压表示数 _______ ，灯的亮度变 ______ 。 10、如图所示．电源电压恒定．R 1为定值电阻，R 2 为滑动变 阻器。闭合开关S后，在滑动变阻器的滑片P由a向b滑动 的过程中电流表A的示数将__________，电压表V 1 的示数 将____________，电压表V 2 的示数 将_________(填“变大”、“变小”或“不变”) 9题 10题 11题 12题11、如图所示, 电源电压保持不变, 滑动变阻器滑片P 向右移动时：电流表的示数_________, 电压表的示数_________. (填“变大”、“变小”或“不变”) 12、如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电流表、电压表的示数变化情况是_______________________________________ 生活应用： 13、如图所示是一种能自动测定油箱内油面高度的装置，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，它的金属滑片是杆的一端，O是转动轴，从油量表（即电流表）指针的示数就能知道油面高度，它的工作原理是（） A. 油面升高R变大，油量表指针偏转大 B. 油面升高R变小，油量表指针偏转小 C.油面降低R变大，油量表指针偏转小 D.油面降低R变小，油量表指针偏转大
滑动变阻器的限流接法和分压接法 被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式： 1．限流接法 如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是：E R R E R x x ~0 ，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2．分压接法 如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是：E ~0，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 3．两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小. 4．两种接法的选择 滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法. （1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑. （2）为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法. （3）在下列情况下必须采用分压接法： ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足. ②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法. ③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流（或电压），应选择分压接法. 图4 图5
滑动变阻器及变化电路专题复习 滑动变阻器： ①原理：通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。 ②作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。 ③铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最 大电流是2A。 ④正确使用：A．应串联在电路中使用； B．接线要“一上一下”； C．通电前应把阻值调至最大的位置。 一、滑动变阻器阻值的变化问题 例1 在如图1所示的电路中，R1是定值电阻，电源电压U保持不变，当 滑动变阻器滑片向右移动时，电压表、电流表的示数如何变化？ 分析滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻R2变大，由于R1是 定值电阻，所以串联电路的总电阻R串＝R 1＋R2变大，串联电路的 电流I＝U/R串，因U恒定不变，R串变大，所以I变小，电流表示 数就变小。定值电阻两端的电压U1＝IR1，因为I变小，而R1不变，所以U1变小，电压表示数变小。即分析思路流程如下（↑表示增大，↓表示减小）： 思考：若要判断滑动变阻器两端电压U2，能否根据U2＝IR2来判断U2的变化？回答显然是否定的，因为I和R2都是变化的，而此时的问题切入点应是R2的阻值不变，再根据U2＝U－U1，因U 恒定不变，U1减小，则U2增大分析思路流程如下： 例2 如图2所示。当滑动变阻器滑片向右移动时，各电压表、电流表的示 数如何变化？ 解析根据电路特点可以确定R1和R2并联。电压表测量的是R2或R1两端 的电压，也就是电源的电压，电流表A，A1和A2分别测量的是通过 干路、R1和R2支路的电流。其实，这个问题的关键在于并联电路的 电流、电压和电阻的关系。滑动变阻器连入电路的阻值虽是增大的， 但直接接在电源的两端，引起了总电阻的变化，但并没引起总电压的变化，所以它只改变滑动变阻器这一支路电流，并不能改变R1支路电流。分析思路流程如下：例3 如图3所示电路，当滑片向左滑动时，各电表的示数如何变化？ 分析此问题关键是分析电路，R1和R2组成了一个串联电路，但R1滑片 的一端接在电压表上，也就是说滑动变阻器的滑片并不能改变整个 电路的总电阻，所以电路的电流并不改变，电压表测量的是加在滑 动变阻器R1右面部分的电阻与R2两端的电压之和。分析思路流程 如下： 例4 如图4所示电路，当滑片向右滑动时，各表的示数如何变化？ 分析此电路是混联电路，R1和R2并联再与R3串联，电流表A1，A2， A3分别测通过R1、R2和干路的电流，电压表测量的是滑动变阻器 两端的电压，滑动变阻器的阻值增大，并联电路的等效电阻没有变 化，当滑片向右滑时，R3变小，则R总变小，总电流变大，这时的 切入点是R并不变，U并变大，因而I1和I2变大，又由于U不变， U3变小。分析思路的流程如下： 例5 如图5所示，当滑片向右滑动时（不包括最右端）。各表示数变 化情况？ 分析这是一个混联电路，但滑动变阻器在一支路上，当滑片向右滑 动时，接入电路的阻值减小，则并联部分的阻值减小。总阻值 减小，总电流增大，此时切入点是干路上的电阻R3，由于R3的阻值不变，所以U3变大，U并变小，流过R1的电流变小，总电流变大，流过R2的电流变大。分析思路的流程如下： 二、开关的闭合与断开问题 这类问题也可以使电路中的电流、电阻和电压及电功率发生变化，分析此类问题同样应注意哪些是不变的物理量，然后根据串并联关系，依据不变量推导变量的变化规律。
滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： ⑴限流式接法⑵分压式接法 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路．c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a．测量时电路电流（电压）没须要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0，采用滑动变阻器限流接法。 b．电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求，应采用滑动变阻器限流接法。 c．没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程 100 μA，内阻约 2 kΩ)； B．电流表(量程 500 μA，内阻约 300 Ω)； C．电压表(量程 15 V，内阻约 100 kΩ)； D．电压表(量程 50 V，内阻约 500 kΩ)； E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①____________________________________________； ②____________________________________________。
专题训练：滑动变阻器 一、基础知识 1、滑动变阻器是靠改变______接入电路的电阻丝的长度__来改变电阻的，从而可以改变电路 中的____电流___，使用滑动变阻器时，应将它与所要控制的电路__串_联。 2、如图所示是滑动变阻器串联在电路中的结构示意图，当滑片向左移动时，连入电路中的阻 值变大的是（ C ） 3、将两只滑动变阻器按右图所示的方法连接，如果把a 、b两根导线接入电路里，要使这 两只变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片P 1、P 2 放在：（ D ） A．P 1放在最右端，P 2 放在最右端; B．P 1 放在最左端，P 2 放在最左端; C．P 1放在最右端，P 2 放在最左端; D．P 1 放在最左端，P 2 放在最右端. 4、如图所示的滑动变阻器的四种接法中，当滑片P 向右移动时使电路的电阻变小的接法是: （ A ） 二、在串联电路中，滑动变阻器的左右移动不仅仅改变的是电流表的示数（或者也可以说是改变灯的亮度），而且也改变电压表示数，电源两端的电压表除外 1、如图所示的两个电路中，当开关闭合、滑动变阻器的滑片都向右移动时，下列说法正确的是（ B ） A.灯L1变亮，灯L2变暗 B.灯L1变暗，灯L2变亮 C、灯L1、L2 都变亮 D、灯L1、L2 都变暗 2、如图所示电路，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，各电表示数的变化情况是（ C ） A．A表变小、V1表变大，V2表变小 B．A表变大、V1表变大，V2表变小 C．A表变小、V1表变小，V2表变大 D．A表变大、V1表变小，V2表变大
3．图47所示的电路接通时，滑动变阻器的滑动触头由a滑到b的过程中（A）A．安培表和伏特表的示数都变小 B．安培表和伏特表的示数都变大 C．安培表的示数变大，伏特表的示数变小 D．安培表的示数变小，伏特表的示数变大 4．如图57所示，AB两点间电压保持不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时( A) A．安培表示数变小，伏特表示数变大 B．安培表示数变小，伏特表示数变小 C．安培表示数变大，伏特表示数变小 D．安培表示数变大，伏特表示数变大 5．如图60所示电路，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时， 各电表示数的变化情况是( A) A．A变小、V1变大，V2变小节B．A变大、V1变大，V2变小 C．A变小、V1变小，V2变大D．A变大、V1变小，V2变大 6．如图61所示的电路图中，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，下列判 断哪个是完全正确的？（C） A．安培表的示数变大，伏特表的示数变小，电灯L变亮 B．安培表的示数变小，伏特表的示数变小，电灯L变暗 C．安培表的示数变小，伏特表的示数变大，电灯L变暗 D．安培表的示数变大，伏特表的示数变小，电灯L变亮 7、如图10所示，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器R1的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（D） A．电流表示数增大，电压表示数增大 B．电流表示数减小，电压表示数减小 C．电流表示数增大，电压表示数减小 D．电流表示数减小，电压表示数增大 8、如图所示的电路图中，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时， 电流表示数__减小____, 电压表示数__增加_____ ，灯的亮 度___变暗___ 8题图9题图10题图 9、如图所示电路，开关S闭合，当变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示 数___增加___, 电压表示数___不变____ ，灯的亮度变__亮____ 。
滑动变阻器的限流式和分压式接法 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： 1．通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流，以控制电路中的电流——限流式； 如图1所示，当滑动头P 从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小，电路中的电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用。 注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。 2．通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压，起调压器的作用——分压式。 如图2所示，电阻R 与变阻器左边电阻并联,用电器与左边电阻的电压相等，改变P 的位置改变用电器R 两端电压，实现调制电压作用。 （二）两种电路选取： 1．两种电路的比较： ⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。 ⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。 2．选择原则： 由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）。 例：在如图所示电路，已知U =5V ，通过变阻器AB 连成分压式电路向小灯泡L 供电，电灯L 上标有“2.5V 、25Ω”字样。求： ⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到40%， 应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。 ⑴限流式接法 ⑵分压式接法
⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大？最大效率为多少？ 但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式： ①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大； ②明确要求某部分电路的电压从零开始变化； 例：测定小灯泡的伏安特性曲线。 ③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。 例：用伏安法测金属电阻R x（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几kΩ，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流为5A，试画出测量R x的原理图。 3．几点说明： ⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几条主要原则：①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则 ⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流（或电压）的条件下，尽量选 用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。 例：在采用分压电路做实验，提供滑动变阻器有：滑动变阻器A，阻值范围0～20Ω，额定电流2.0A；滑动变阻器B，阻值范围0～200Ω,额定电流1.0A，根据其它实验仪器的规格和实验需要，若两个变阻器都满足电流要求，则以选滑动变阻器阻值较小的A为好。（因为调节方便） 描绘小灯泡的伏安特性曲线 （一）目的： 1.描绘小灯泡的伏安特性曲线； 2.学习如何设计实验电路以及如何确定实验器材的规格。 （二）原理： 金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，
①原理：通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。 ②作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。 ③铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的 最大电流是2A。 ④正确使用：A．应串联在电路中使用； B．接线要“一上一下”； C．通电前应把阻值调至最大的位置。 例1 在如图1所示的电路中，R1是定值电阻，电源电压U保持不变，当 滑动变阻器滑片向右移动时，电压表、电流表的示数如何变化？ 分析滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻R2变大，由于R1是 定值电阻，所以串联电路的总电阻R串＝R1＋R2变大，串联电路的电 流I＝U/R串，因U恒定不变，R串变大，所以I变小，电流表示数 就变小。定值电阻两端的电压U1＝ IR1，因为I变小，而R1不变，所以U1变小，电压表示数 变小。即分析思路流程如下（↑表示增大，↓表示减小）： 思考：若要判断滑动变阻器两端电压U2，能否根据U2＝IR2来判断U2的变化？回答显然是否定的， 因为I和R2都是变化的，而此时的问题切入点应是R2的阻值不变，再根据U2＝ U－U1，因U 恒定不变，U1减小，则U2增大分析思路流程如下： 例2 如图2所示。当滑动变阻器滑片向右移动时，各电压表、电流表的示 数如何变化？ 解析根据电路特点可以确定R1和R2并联。电压表测量的是R2或R1两端的 电压，也就是电源的电压，电流表A，A1和A2分别测量的是通过干路、 R1和R2支路的电流。其实，这个问题的关键在于并联电路的电流、电 压和电阻的关系。滑动变阻器连入电路的阻值虽是增大的，但直接接在电源的两端，引起了 总电阻的变化，但并没引起总电压的变化，所以它只改变滑动变阻器这一支路电流，并不能 改变R1支路电流。分析思路流程如下： 例3 如图3所示电路，当滑片向左滑动时，各电表的示数如何变化？ 分析此问题关键是分析电路，R1和R2组成了一个串联电路，但R1滑片 的一端接在电压表上，也就是说滑动变阻器的滑片并不能改变整个 电路的总电阻，所以电路的电流并不改变，电压表测量的是加在滑 动变阻器R1右面部分的电阻与R2两端的电压之和。分析思路流程 如下： 例4 如图4所示电路，当滑片向右滑动时，各表的示数如何变化？ 分析此电路是混联电路，R1和R2并联再与R3串联，电流表A1，A2，A3 分别测通过R1、R2和干路的电流，电压表测量的是滑动变阻器两端 的电压，滑动变阻器的阻值增大，并联电路的等效电阻没有变化， 当滑片向右滑时，R3变小，则R总变小，总电流变大，这时的切入 点是R并不变，U并变大，因而 I1和I2变大，又由于U不变，U3变小。 分析思路的流程如下： 例5 如图5所示，当滑片向右滑动时（不包括最右端）。各表示数变 化情况？ 分析这是一个混联电路，但滑动变阻器在一支路上，当滑片向右滑 动时，接入电路的阻值减小，则并联部分的阻值减小。总阻值 减小，总电流增大，此时切入点是干路上的电阻R3，由于R3 的阻值不变，所以U3变大，U并 变小，流过R1的电流变小，总电流变大，流过R2的电流变大。分析思路的流程如下： 这类问题也可以使电路中的电流、电阻和电压及电功率发生变化，分析此类问题同样应注意哪些是 不变的物理量，然后根据串并联关系，依据不变量推导变量的变化规律。 例8 在如图9所示的电路中，R1、R2是定值电阻，电源电压U保持不变。当开关S1由断开变为闭 合时，电压表、电流表的示数如何变化？
电路的变化－滑片的滑动 1.如图所示，将滑动变阻器滑片P 从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8V 变为6V ，电流表示数相应由0.4A 变为0.6A ，那么定值电阻R 0的电功率改变量为（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）（ ） A ．12W B ．4W C ．8W D ．2W 2.如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R 2的滑片滑到a 端时，电阻R 1消耗的功率为7.2W ，滑动变阻器R 2的滑片滑到b 端时，电阻R 1消耗的功率为0.8W ，此时电压表示数为4V 。则滑片在b 端时，电流表的示数为（ ） A 1.8A B 1.2A C 0.4A D 0.2A 3.如图所示，设电源电压保持不变，R 0=10Ω。当闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P 在中点c 时，电流表的示数为0.3A ，移动滑片P 至b 端时，电流表的示数为0.2A ．则电源电压U 与滑动变阻器的最大阻值R 分别为（ ） A ．U = 3V ，R = 5Ω； B ．U = 6V ，R=20Ω； C ．U = 6V ，R = 10Ω； D ．U = 3V ，R = 15Ω。 4.如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S ，当滑片P 置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V ；当滑片P 置于变阻器的b 端时，电压表的示数变化了2V ，在15s 内定值电阻R 1产生的热量为60J 。则下列结果正确的是（ ） A.电源电压为10V B. R 1的阻值为18Ω C.滑动变阻器R 的最大阻值为9Ω D. R 1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3 5.如图所示，小灯泡规格为“6V 3．6W”(灯丝电阻不变)，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P 移至a 端时，电流表示数为0．6A ；当滑片P 移至b 端时，电压表示数为4V ，则 ( ) A ．小灯泡灯丝电阻是6Ω
高二上学期物理学案 序号ZT ○ 2 专题：滑动变阻器的限流式与分压式接法 【自主学习】【知识疏导】 1．比较及理解 ○ 1通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流， 通过变阻器改变电阻来改变用电器两端以控制电路中的电流——限流式； 电压，起调压器的作用——分压式。 如图1所示，当滑动头P 从右端向左移动 如图2所示，电阻R 与变阻器左边电阻 过程，滑动变阻器电阻逐渐减小，电路中的 并联,用电器与左边电阻的电压相等，改变 电流逐渐增大，变阻器起控制电路电流作用。 P 的位置改变用电器R 两端电压，实现调 制电压作用。 注意：实验开始时应使滑动变阻器连入电路 实验开始时应使滑动变阻器分出的电 的电阻最大。（如图：滑片应在最右段） 压最小。（如图：滑片应在最左段） ○2电压范围：U U R R R p ~+； 电压范围：U ~0 ○3电流范围： R U R R U p ~+。 电流范围：R U ~0 （上式中：R 为用电器的电阻，R p 为滑动变阻器的全电阻。） ◇ 1限流电路的调节范围与R p 有关。在电源电压U 和用电器电阻R 一定时，R p 越大，用电器上电压和电流的调节范围也越大；当R p 比R 小得多时，用电器上的电压和电流的调节范围都很小。◇ 2分压式接法的电压和电流的调节范围与滑动变阻器Rp 无关。 2．两种电路的比较： ⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。 ⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。 3．选择原则： 由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）。 但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式： ①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大； ②明确要求某部分电路的电压从零开始变化； 例：测定小灯泡的伏安特性曲线。 ③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。（仪器安全为最） 例：用伏安法测金属电阻R x （约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量程为0.6A ，电压表内阻为几k Ω，量程为3V ，电源电动势为9V ，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流为5A ，试画出测量R x 的原理图。 4．几点说明： ⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几条主要原则：①安全性原则 ②准确性原则 ③方便性原则 ④经济性原则 ⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流（或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。 例：在采用分压电路做实验，提供滑动变阻器有： 滑动变阻器A ，阻值范围0～20Ω，额定电流2.0A ； 滑动变阻器B ，阻值范围0～200Ω,额定电流1.0A ， 根据其它实验仪器的规格和实验需要，若两个变阻器都满足电流要求，则以选滑动变阻器阻值较小的A 为好。（因为调节方便） 班级： 姓名： ⑴限流式接法 ⑵分压式接法
专题训练： 滑动变阻器的电路连接专题 1、如下图所示，要使滑动变阴器的滑片向左移动时，灯泡变亮，其中E 接A 点，则应将点F 和点 连接起来，并按这个电路图把右图的实物用笔画线代替导线连成电路。 2、（1）请根据右边的电路图用笔画线代替导线，将下图甲中的元件连 成电路．要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大． （2）请根据右边的电路图用笔画线代替导线，将图乙中的元件连 成电路．要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变小． 3、如下图，现有两只小灯泡、一只开关、一个滑动变阻器，6V 的电源，导线若干，请你设计一个电路图，要求：（1）开关控制两只小灯泡；（2）滑动变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡L 1亮度变亮，L 2的亮度不变，请将电路图画在左边的方框内，并根据电路图连接好右边的实物图。 4 (1) 在右边方框内画出其对应的电路图； （2）实验中，为了起保护电路的作用，在开关闭合前滑片应置于 端，开关闭合后，要使灯泡亮度变亮，滑片应向 端移动．(填“左”或“右”) D A B C D A B C L 1 L 2 图乙 D A B C 图甲 D A B C
6．根据下面左边的电路图，用笔画线代替导线将右边的元件连接好（电流表选用0~0.6A的量程,电压表选用0~3V的量程）。 7.根据下面左边所示电路图连接实物图， 要求：（1）电流表0～0.6A,电压表0～3V，滑片向右灯变暗 （2）连接电路时，开关必须；实验前，滑动变阻器接入电路阻值，滑片P应放在端。 （3）滑动变阻器的铭牌上标有“50 1A”的字样，则表示。 R’ L R2
； 滑动变阻器分压式和限流式接法实验专题 （一）滑动变阻器在电路中的两种接法： | ⑴限流式接法⑵分压式接法 1．在下面三种情况下必须选择分压接法： a．要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） b．如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接法连接电路．c．伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选择滑动变阻器的分压接法。 2．以下情况可选用限流接法： a．测量时电路电流（电压）没须要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0，采用滑动变阻器限流接法。 , b．电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求，应采用滑动变阻器限流接法。 c．没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和 节能因素采用滑动变阻器限流接法。 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程 100 μA，内阻约 2 kΩ)； B．电流表(量程 500 μA，内阻约 300 Ω)； C．电压表(量程 15 V，内阻约 100 kΩ)； D．电压表(量程 50 V，内阻约 500 kΩ)； E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)； ! F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)； G．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以
高中物理3-1滑动变阻器的两种接法讨论和练习题 一，.限流接法讨论 如图1所示。 用电器Rx 的电压调节范围： 电路消耗的总功率为：EI 限流接法的选用原则： ①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化，且待测电阻Rx 与R 接近时。 ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小， 法的要求时。 ③两种方法都满足时优先选用限流接法。 二，.分压接法 如图3所示 ①Rx 电压调节范围0≤Ux ≤E 。 ②开关闭合前，P 应在a 端。 分压接法的选用原则： ①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。 ②待测电阻Rx 远大于R ，且要求电压变化范围较大时。 ③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。 二，滑动变阻器分压式和限流式两种接法练习 [例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 k Ω的电阻 Rx ，现备有下列器材： A ．电流表(量程 100 μA ，内阻约 2 k Ω)； B ．电流表(量程 500 μA ，内阻约 300 Ω)； C ．电压表(量程 15 V ，内阻约 100 k Ω)； D ．电压表(量程 50 V ，内阻约 500 k Ω)； E ．直流电源(20 V ，允许最大电流 1 A)； F ．滑动变阻器(最大阻值 1 k Ω，额定功率 1 W)； G ．电键和导线若干。 电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①____________________________________________； ②____________________________________________。 [例2] 碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜。己知某碳膜电阻阻值约为10Ω，其结构如图实－7－9所示，现通过实验测定碳膜厚度，备用器材如下： A ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω) B ．电流表(量程0～3 A ，内阻约0.03 Ω) C ．电压表(量程0～3 V ，内阻约30 k Ω) D ．电压表(量程0～15 V ，内阻约150 k Ω) E ．滑动变阻器(最大值为2 Ω) F ．滑动变阻器(最大值为20 Ω) G ．滑动变阻器(最大值为200 Ω) H ．学生电源(4 V) I ．螺旋测微器 J ．游标卡尺 实验主要步骤： (0)x ERx U E r Rx R ≤≤=+
滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据及伏安法测电阻 2013.10.30 1.限流式 图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx 的电压可调范围 E E R R x ~R x + 限流式电路的特点: ①电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单. ②电能损耗较小. 2.分压式 图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx 的电压可调范围0~E 分压式电路的特点: ①电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. ②电能损耗较大. 分压限流的选择 1. 负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连读可调，应选分压电路. 2. 若负载电阻的阻值Rx 远大于滑动变阻器总阻值R ，应选分压电路. 3. 若负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多，且没有要求电压从零可调,应选限流电路. 4. 两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路总功率小。 5. 特殊问题要具体问题具体分析. 电流表内接法与外接法选择： (1)阻值判断法：当 V R R ??时,采用电流表“外接法” 当 A R R ??时,采用电流表“内接法”。即大内小外！ (2)试触法:若电压表变化明显，用外接法；若电流表变化明显，则用内接法！ 实验一 测金属丝电阻率 1.实验步骤 ①测量电阻丝的直径d. ②按电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路； ③把一段同规格的电阻丝接入电路，用mm 刻度尺量出其接入电路的长度l. ④把滑动变阻器的滑片调至适当位置，电路经检验无误后闭合电键，改变滑动片的位置，读出几组相应的电流表和电压表的示数Ｉ和Ｕ的值。求出电阻的平均值.或者作出U-I 图像，求其斜率k=R ⑤利用 L S R =ρ计算金属丝的电阻率. 例1：在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，下列做法正确的是( )
一、滑动变阻器滑片移动对电路的影响 链接旧知： 1、滑动变阻器是靠改变___________________来改变电阻的，从而可以 改变电路中的__________，使用滑动变阻器时，应将它与所要控制 的电路___联。 2、如图所示是滑动变阻器串联在电路中的结构示意图，当滑片向左移动 时，连入电路中的阻值变大的是（） 3、如图所示的两个电路中，当开关闭合、滑动变阻器的滑片都向右移 动时，下列说法正确的是（ ） A. 灯L1变亮，灯L2变暗 B. 灯L1变暗，灯L2变亮 C. 灯L1、 L2 都变亮 D. 灯L1、 L2 都变暗
例1、如图所示电路，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，各电表示数的变化情况是（ ） A．A表变小、V1表变大，V2表变小 B．A表变大、V1表变大，V2表变小 C．A表变小、V1表变小，V2表变大 D．A表变大、V1表变小，V2表变大 例2、如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合， 滑动变阻器的滑片P向右移动时，A1表的示数_______,A2 表的示数_________,V表的示数________。（填“变大”“变 小”或“不变”） 练习 1、如图所示的电路，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，有关电流表和电压表的读数以及灯泡亮度的变化，叙述正确的是:（ ）
A．电流表的读数变大，电压表的读数变小，灯泡变暗; B．电流表的读数变小，电压表的读数变大，灯泡变亮; C．电流表、电压表的读数都变小，灯泡变暗; D．电流表、电压表的读数都变大，灯泡变亮. 2、如图所示， 电路中的电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片由图中位置向a点移动时，电表V1、V2、A的示数变化正确的是 （ ）A．V1减小，V2减小，A增大 B．V1增大，V2减小，A增大 C．V1增大，V2减小，A减小 D．V1减小，V2增大，A减小 3、 如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S移动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数变小 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变大
例题： 1、如图1，R1=10Ω，R2的阻值范围为0—50Ω，电源电压为12V恒定不变。 图1 求： （l）滑片P从a端到b端的过程中，电流表和电压表的示数变化范围。 （2）滑片P从a端滑到b端的过程中，R1的功率的变化范围。 （3）滑动变阻器R2两端电压变化范围。 解：（l）当P在a端时，只有R1接人电路， 电压表的示数等于电源电压12V 此时电流表的示数 1.2A 10Ω 12V = = = 1 1 R U I 当P在b端时，R1与R2串联，R总= R1+ R2=10Ω＋50Ω= 60Ω 电流表的示数：.2A 0Ω 12V 总 6 = = = ' R U I 此时电压表的示数：U1' = I' R1 = 0.2A×10Ω= 2V 所以电压表的变化范围是12V—2V，电流表的变化范围是l.2A—0.2A。 （2）当P在a端时：P 1 = UI = 12V×1.2A = 14.4W 当P在b端时：P1 '= U' I' = 2V×0.2A = 0.4W R1的功率的变化范围是0.4W—14.4W （3）当U1=12V时，U2 = 0V 当U1'=2V时，U2' = U-U1' = 12V-2V = 10V 所以滑动变阻器R2两端电压变化范围是0V—10V。 2、如图2所示，为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0～0.6A，电压表量程为 0～3V，滑动变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R0为10Ω．电源电压为6V且保持不变， 实验操作正确并保证电路各器材安全，求：在闭合开关后移动滑片P的过程中， 图2 （l）滑动变阻器接入电路的最小阻值。 （2）电流表和电压表的示数变化范围。 （3）R0的功率的变化范围。 解：（1）∵滑动变阻器连入电阻为0时，R0两端电压为6V，而电压表的量程为0-3V，∴P不能滑到左端。 R1 R0
滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择 滑动变阻器的两种电路都能控制调节负载的电压和电流，但调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流式接法和分压式接法，下面是选择的方法。 1．通常情况下（满足安全条件），由于限流式接法电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。 2．在下列情况下必须采用分压式接法： （1）实验要求使某部分的电压或电流从零开始调节，只能采用分压式接法； （2）如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小，若采用限流式接法，无论怎样调节，电路中的实际电流（或电压）都会超过电表量程或元 件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或元件，滑动变阻器必须采用分 压式接法； （3）伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值时，若采用限流式接法，待测电阻的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量求平均值 或用图像法处理数据，也起不到保护电阻或电表的作用，为了在上述情况下尽 可能大范围的调节待测电阻的电流或电压，应选择分压式接法； （4）在对改装后的电流表或电压表进行校准时，必须从零开始校准，滑动变阻器必须采用分压式接法； 3．大阻值的滑动变阻器一般采用限流式接法，小阻值的一般采用分压式接法。
经验分享： 1. 电学实验对分压式接法考查较多； 2. 若滑动变阻器阻值较小（例如10Ω、20Ω），采用分压式接法的可能性就非常大； 3. 做题时要注意审题，从上下文中挖掘隐含条件。 高考经典真题思路详解： 1.（1997年全国高考题）某电压表的内阻在20~50k Ω之间，现要测量其内阻，实验室提供下列器材可供选择： A ．待测电压表（量程3V ）； B ．电流表A 1（量程200μA ）； C ．电流表A 2（量程5mA ）； D ．电流表A 3（量程0.6A ）； E ．滑动变阻器R （最大值1k Ω）； F ．电源E （电动势4V ），电建s ，导线若干。 （1）所提供的电流表中，应选用 （填字母代号）； （2）为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在图中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电建已连好）。 解题步骤： （1）先确定测量电路。本题提供的有电压表和电流表，测电压表内阻应采用伏安法。 方案有如下两种： 方案一：电压表、电流表串联。 由串联电路电流相等及欧姆定律，得V U I R = ，则电压表内阻V U R I =，只要读出电压表和电流 表的读数就可以测出电压表内阻。此方案可行。 方案二：电压表、电流表并联： 由并联电路电压相等及欧姆定律，得A U I R = ，则电流表内阻A U R I =，只要读出电压表和电流 表的读数就可以测出电流表内阻。此方案不可行。